[发明专利]高分子电解质组合物、及使用了其的高分子电解质膜、膜电极复合体及固体高分子型燃料电池

权利要求书

1.一种高分子电解质组合物，至少含有含离子性基团的聚合物(A)和含氮添加剂(B)，所述高分子电解质组合物的特征在于，含氮添加剂(B)以选自下述通式(C1)和下述通式(C2)中的至少一项表示，

通式(C1)中，Ar表示亚芳基，R¹表示选自卤素、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数6～20的芳氧基、羧基、羧酸酯基、膦基、氧化膦基、膦酸基、磷酸酯基、磺酸基、硫酸酯基、羟基、氨基、氰基、硝基中的至少一种的基团，j表示0以上且7以下的整数，k表示2以上的整数，所有的R¹彼此可以相同也可以不同；

通式(C2)中，Ar表示亚芳基，R²表示选自卤素、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数6～20的芳氧基、羧基、羧酸酯基、膦基、氧化膦基、膦酸基、磷酸酯基、磺酸基、硫酸酯基、羟基、氨基、氰基、硝基中的至少一种的基团，X表示选自氢原子、卤素、碳原子数1～20的烷基、碳原子数1～20的烷氧基、碳原子数6～20的芳基、碳原子数6～20的芳氧基、羧基、羧酸酯基、膦基、氧化膦基、膦酸基、磷酸酯基、磺酸基、硫酸酯基、羟基、氨基、氰基、硝基中的至少一种的基团，m表示0以上且6以下的整数，n表示2以上且4以下的整数，所有的R²和X彼此可以相同也可以不同。

2.如权利要求1所述的高分子电解质组合物，其特征在于，含氮添加剂(B)在60℃的水中的溶解度及在60℃的10质量％硫酸中的溶解度为20mg/L以下。

3.如权利要求1或2所述的高分子电解质组合物，其特征在于，含氮添加剂(B)的分子量为400以上。

4.如权利要求1～3中任一项所述的高分子电解质组合物，其中，含氮添加剂(B)的含量为高分子电解质组合物整体的0.02重量％以上且35重量％以下。

5.如权利要求1～4中任一项所述的高分子电解质组合物，其特征在于，进一步含有选自Ce、Mn、Ti、Zr、V、Cr、Mo、W、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Ag、Au中的至少1种的过渡金属。

6.如权利要求1～5中任一项所述的高分子电解质组合物，其中，含离子性基团的聚合物(A)为主链上具有芳香环的烃系聚合物。

7.如权利要求1～6中任一项所述的高分子电解质组合物，其中，含离子性基团的聚合物(A)为包含含有离子性基团的链段(A1)和不含离子性基团的链段(A2)各1个以上的嵌段共聚物。

8.如权利要求7所述的高分子电解质组合物，其中，含有离子性基团的链段(A1)和/或不含离子性基团的链段(A2)为芳香族聚醚酮系聚合物。

9.如权利要求7或8所述的高分子电解质组合物，其特征在于，含有离子性基团的链段(A1)含有下述通式(S1)所示的结构单元，不含离子性基团的链段(A2)含有下述通式(S2)所示的结构单元，

通式(S1)中，Ar¹～Ar⁴表示任意的2价亚芳基，Ar¹和/或Ar²含有离子性基团，Ar³及Ar⁴可以含有离子性基团也可以不含离子性基团；Ar¹～Ar⁴可以被任意地取代，可以相互独立地采用2种以上的亚芳基，*表示与通式(S1)或其他结构单元的键合部位；

通式(S2)中，Ar⁵～Ar⁸表示任意的2价亚芳基，可以被任意地取代，但不含离子性基团；Ar⁵～Ar⁸可以相互独立地采用2种以上的亚芳基；＊表示与通式(S2)或其他结构单元的键合部位。

10.如权利要求1～9中任一项所述的高分子电解质组合物，其中，所述离子性基团为磺酸基。

11.一种高分子电解质膜，其特征在于，使用了权利要求1～10中任一项所述的高分子电解质组合物。

12.一种膜电极复合体，其特征在于，使用了权利要求1～10中任一项所述的高分子电解质组合物。

13.一种固体高分子型燃料电池，其特征在于，使用了权利要求1～10中任一项所述的高分子电解质组合物。